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光學(xué)材料拋光技術(shù)

光學(xué)材料拋光技術(shù)

    現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所使用的硬脆材料,如單品硅、功能材料、陶瓷、寶石和光學(xué)玻璃等,對這些材料進(jìn)行超精密加工,并獲得很好的面形精度和超光滑表面部是很難的。近代剛剛趨于成熟的金剛石切削技術(shù)對此也無能為力。


    解決這些材料的加工問題還是不斷改進(jìn)的傳統(tǒng)工藝方法,或是在傳統(tǒng)工藝方法上又加入新的工藝手段,因?yàn)榭茖W(xué)的發(fā)展對加工精度和表面質(zhì)量的要求愈來愈高,傳統(tǒng)工藝方法已經(jīng)很難應(yīng)付了。對硬脆材料實(shí)行超精密加工并不斷的提高加工精度,提高加工效率,是我們設(shè)法回避的問題,為此人們把不同的物理過程、不同的化學(xué)過程應(yīng)用于加工工藝中,如離子束加工是一種非常好的加工方法,離子束拋光可達(dá)到很高的水平,但這項(xiàng)技術(shù)的開展工作需要很多的資金投入和做深入的研究工作。本文從另外角度考慮問題,從改變加工環(huán)境溫度考慮問題。在金剛石超精密加工技術(shù)的發(fā)展過程中,就有人研究過金剛石低溫切削技術(shù)5,出現(xiàn)了一些新現(xiàn)象,例如在低溫條件下,金剛石可切削黑色金屬并獲得很好的表面質(zhì)量。那么,在低溫狀態(tài)下,對光學(xué)材料進(jìn)行拋光,又會產(chǎn)生那些新現(xiàn)象,是否能提高加工精度和加工效率,我們通過實(shí)驗(yàn)作了一定程度的探討,下面簡述之。


2低溫拋光的概念


溫度是一個物理量,世界上的各種物質(zhì)在其所在的環(huán)境中都表現(xiàn)出具有一定溫度,溫度的高低和物理熱有關(guān),熱的本質(zhì)是物質(zhì)中的原子不斷振動的一種表現(xiàn),溫度高表示其組成原子很混亂,低溫狀態(tài)下原子可以秩序井然。高溫可以達(dá)到很高的程度,原子的混亂不斷加大,物質(zhì)由固體變成液體,再由液體變成氣體。而低溫是有限的,—273.15℃是絕對溫度零度,表示為0K因而常溫一般在300K左右,0℃是273K。低溫是指0℃以下,即273K以下的溫度范圍。自然界有低溫物質(zhì)和低溫環(huán)境,在實(shí)驗(yàn)室獲得低溫要人工制冷,對我們搞低溫拋光來說,就是使被加工的光學(xué)材料和加工空間達(dá)到并保持所需的低溫。各種物質(zhì)在低溫環(huán)境中,隨冷凍深度的不同,物質(zhì)表現(xiàn)了不同的特性,在低溫應(yīng)用工程的研究中,有人把環(huán)境溫度低到123K(一150℃)稱為普冷區(qū),把123K到OK(一273. ℃)稱為深冷區(qū)。我們的工作是在零下一30~一50℃的環(huán)境中進(jìn)行的,光學(xué)材料在低溫狀態(tài)下的加工特性是我們要研究的,在低溫狀態(tài)下進(jìn)行光學(xué)拋光,要解決低溫狀態(tài)下的拋光模、工件和工藝過程的低溫環(huán)境等問題,由于冷凍深度較淺,所以我們叫這種拋光方法為淺低溫拋光。


3 拋光模和拋光波


3.1拋光模層


在切削加工中采用低溫技術(shù)可用干切法,即切削時不加冷卻液。在磨削加工中采用低溫技術(shù),最困難的事可能莫過于低溫磨削液了,因?yàn)檎业揭环N在0℃以下仍具有良好的流動性的磨削液絕非易事。一般水溶性磨削液在5℃,非水溶性磨削液在一5℃時流動性就很差了。我們一直在努力尋找一種能避開這種困擾的方法,日本學(xué)者橫川和彥在研究磨削技術(shù)的過程中,從改善加工環(huán)境的目的出發(fā),提出了向加工區(qū)噴射冷空氣的想法,大森整做了冰凍砂輪實(shí)驗(yàn),這些都很有創(chuàng)造性對我們很有啟發(fā)。在光學(xué)冷加工中。


水作為磨料的載體同時也是冷卻劑,無論是散粒磨料還是固著磨料拋光中都離不開水,所以還是要在水上想辦法。




文章編輯:河南中整光飾機(jī)械有限公司  http://m.clarkhacks.com 


河南中整光飾機(jī)械有限公司專業(yè)生產(chǎn)拋光機(jī),光飾機(jī),研磨機(jī),拋光磨料,拋光液等產(chǎn)品.致力于拋光設(shè)備研發(fā)與制造.



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